Новый материал для твердооксидных топливных элементов разработали ученые университета

18:29, 11 июля 2018

Он имеет большую проводимость и меньший коэффициент теплового расширения

Ученые заменили часть атомов железа в составе Nd0.5Ba0.5FeO3−δ на кобальт. Фото: forexmart.com

Химики из Уральского федерального университета и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН вместе с коллегами из Греции предложили новые материалы для катодов твердооксидных топливных элементов. Ученые заменили часть атомов железа в составе Nd0.5Ba0.5FeO3−δ на кобальт, одновременно увеличив проводимость и снизив тепловое расширение материала. По данной теме они опубликовали статью в научном журнале «Dalton Transactions», который имеет импакт-фактор 4.099.

Для улучшения проводимости через изменение количества дефектов в качестве отправной точки исследования ученые взяли смешанный феррит ниодима и бария Nd0.5Ba0.5FeO3−δ, где «не хватает» кислорода.

Для замены части железа в исходный материал добавляли кобальт (Со), медь (Cu) и никель (Ni). Сложные оксиды получили путем испарения растворов и прокаливания твердого остатка при температуре в 700 градусов Цельсия. Термическое расширение у всех смешанных материалов оказалось слабее, чем у исходного Nd0.5Ba0.5FeO3−δ., «впускающего» в себя до десяти процентов допирующих металлов. Для улучшения теплового расширения лучше всего подошел материал с медью, а в случае с ионной проводимостью лучшим оказался «кобальтовый».

Группа ученых УрФУ и ИВТЭ УроРАН, используя кобальт, достигла баланса между хорошими проводящими свойствами и отсутствия теплового расширения.

По материалам chrdk.ru